KR100709165B1

KR100709165B1 - 필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터

Info

Publication number: KR100709165B1
Application number: KR1020050122365A
Authority: KR
Inventors: 진옥상
Original assignee: 진옥상
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2007-04-18
Also published as: KR20070031208A

Abstract

제1입력(IN)과 제3저항(R3)이 접속된 입력단과; 제3저항(R3)과 제4저항(R4)이 직렬로 접속되며, 제3저항(R3)과 제4저항(R4)의 접속점에서 제1콘덴서(C1)가 접속되며, 제1콘덴서(C1)의 다른 단자가 제1트랜지스터(Q1)의 에미터에 접속되고, 제4저항(R4)과 제1트랜지스터(Q1)의 베이스와 제2콘덴서(C2)와 접속되고, 제2콘덴서(C2)의 다른 단자가 접지로 접속되는 제1로패스필터단(LPF)과; 제1트랜지스터(Q1)의 에미터와 제2트랜지스터(Q2)의 베이스와 제1저항(R1)이 접속되고, 제2트랜지스터(Q2)의 에미터와 제1정전압원(CV1)이 접속되며, 제1정전압원(CV1)의 다른 단자와 제1저항(R1)의 다른 단자가 접속된 제1정전류달링톤트랜지스터(CCDT)로 구성된 필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터와, 입력에 버퍼가 설치되어 있는 필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터와, 정전류증폭단이 여러 단 설치되어 있는 필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터이다.

정전류달링톤트랜지스터, 로패스필터

Description

필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터{Constant Current Darlington Transistor}

도 1a: 본 발명의 액티브필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터 예시도

도 1b: 본 발명의 패시브필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터 예시도

도 2: 종래기술에 의한 액티브 필터와 정전류달링톤트랜지스터를 결합한 예시도

도 3: 정전류달링톤트랜지스터의 동작원리를 설명하는 예시도

도 4a: 본 발명의 입력 버퍼와 액티브필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터 예시도

도 4b: 본 발명의 입력 버퍼와 패시브필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터 예시도

도 5: 본 발명의 정전류증폭단이 여러 단으로 구성된 정전류달링톤트랜지스터 예시도

본 발명은 한국특허출원 제2005-0085642호를 우선권으로 하는 계속 출원이다.

선 출원의 발명의 명칭 '액티브필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터' 는 이번 계속 출원에서 패시브 필터단에 대한 내용이 포함되어 있어서 발명의 명칭을 '필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터' 로 변경한다.

본 발명은 목적하는 신호를 충실히 증폭하기 위하여 필요한 신호만 통과시키는 필터가 설치되어 있는 정전류달링톤트랜지스터를 사용한 증폭기에서 회로소자를 줄이고 회로를 간단하게 구성하기 위한 방법에 관한 것이다.

필터에는 동작방법에 따라 증폭소자를 이용한 액티브 필터와 저항, 코일, 콘덴서만으로 이루어진 패시브필터가 있으며, 기능에 따라 로패스필터, 하이패스필터, 밴드패스필터 등이 있으며, 본 발명에서는 액티브 로패스필터의 예를 들어 설명한다.

도 2는 종래의 로패스필터 회로와 정전류달링톤트랜지스터 회로가 결합한 증폭기의 예시 회로이다.

제2입력(IN2)과 제23저항(R23)이 접속된 입력단과, 제23저항(R23)과 제24저항(R24)이 직렬로 접속되어 제23트랜지스터(Q23)의 베이스에 접속되고, 제23저항(R23)과 제24저항(R24)의 접속점에서 제21콘덴서(C21)가 접속되며, 제21콘덴서(C21)의 다른 단자가 제23트랜지스터(Q23)의 에미터에 접속되며, 제24저항(R24)과 제23트랜지스터(Q23)의 베이스와 접속점에서 제22콘덴서(C22)가 접속되고, 제22콘덴서(C22)의 다른 단자가 접지로 접속되며, 제23트랜지스터(Q23)의 에미터와 제25저항(R25)이 접속되어 필터링된 신호가 제23트랜지스터(Q23)의 에미터로 출력되는 제2로패스필터단(LPF2)과; 제21트랜지스터(Q21)의 에미터와 제22트랜지스터(Q22)의 베이스와 제21저항(R21)이 접속되고, 제22트랜지스터(Q22)의 에미터와 제21정전압원(CV21)이 접속되며, 제21정전압원(CV21)의 다른 단자와 제21저항(R21)의 다른 단자가 접속된 제2CCDT(CCDT2)와; 제2CCDT(CCDT2)의 제21저항(R21)과 제21정전압원(CV21)의 접속점에 제21부하(LD21)가 접속되고 출력단자 제2출력(OUT2)이 접속된 출력단; 으로 구성되어있다.

제2로패스필터단(LPF2)은 제23저항(R23), 제21콘덴서(C21)와 제24저항(R24), 제22콘덴서(C22)와 제23트랜지스터(Q23)와 제25저항(R25)로 구성된 2차 액티브 로패스필터회로이다.

제23저항(R23)과 제24저항(R24)을 동일한 값으로 하여 R2라고 하면

R23 = R24 = R2

차단주파수 f0는

f0 = Q / (3.14 * C21 * R2) = 1 / (4 * 3.14 * Q * C22 * R2) --- 수학식 1

가 된다.

이와 같은 액티브필터의 특징은 신호의 감쇄가 적고 왜곡이 적은 장점이 있다.

로패스필터의 다음 단에 접속된 제2CCDT(CCDT2)는 고 입력 임피던스이면서 직선성 특성이 좋아 신호의 왜곡이 적은 것이 특징이다.

이 정전류달링톤트랜지스터의 동작원리를 도 3에 의해서 설명하면 다음과 같다.

IN3의 입력신호가 상승하면 ibe31 이 증가하여 제31트랜지스터(Q31)의 ice31도 증가하게 된다. ice31은 대부분이 제31저항(R31)을 통과하며 iR31에 의해서 제31저항(R31)양단 전압이 상승하여 A 점의 전압이 높아진다. 또한, A 점이 상승한 것으로 제32트랜지스터(Q32)의 ibe32가 증가하여 제32트랜지스터(Q32) 컬렉터 전류 ice32도 증가하게 되고 제32트랜지스터(Q32)의 컬렉터와 에미터 간 임피던스가 낮아지게 된다. 제32트랜지스터(Q32)의 에미터에 있는 정전압원의 양단 전압은 일정하므로 제31부하(LD31)에 의하여 B점의 전위가 상승하고 C점도 같이 상승하게 된다. C점이 상승하면서 제31저항(R31) 양단의 전압이 다시 감소하여 iR31 전류가 감소하고 ice31도 같이 감소하여 ice31이 이전 상태를 유지하게 되며(제31저항(R31)의 정전류 동작), 이때 ibe31도 감소하여 이전상태를 유지한다. ice31 이 항상 일정하도록 제32트랜지스터(Q32)가 제어해준다. 단지 입력신호가 상승했기 때문에 B 지점의 전압이 상승하는 변화만 있는 것이다.

도 2는 제2로패스필터단(LPF2)과 제2CCDT(CCDT2)가 개별적으로 구성되어 결합한 구조이다.

제2로패스필터단(LPF2)은 제23트랜지스터(Q23)를 사용함으로써 제23트랜지스터(Q23)에서 소비전력이 발생하고, 제23트랜지스터(Q23)가 안정된 동작을 하도록 바이어스 조건에 대한 설계를 해야한다. 또한, 제23트랜지스터(Q23)에서 왜곡이 발생할 수 있어 제23트랜지스터(Q23)의 소자 선정에도 신중을 기해야 한다.

제2입력(IN2) 단자에서 본 입력임피던스는 입력임피던스가 높은 특징이 있는 제2CCDT(CCDT2)를 사용하고 있지만 제2로패스필터단(LPF2)의 제23트랜지스터(Q23)에 의해서 다시 낮아지게 되는 단점이 있고 제2로패스필터단(LPF2)의 제23트랜지스터(Q23) 에미터폴로워 회로의 입력임피던스가 낮은 편이라 제2로패스필터단(LPF2)의 입력 임피던스를 높게 설계하는 것에 한계가 있다.

로패스필터단과 정전류달링톤트랜지스터단이 개별적으로 구성되어 결합한 것을 회로 부품을 줄임으로써 제조 원가를 줄이고 실장 면적을 줄이도록 한다.

본 발명의 제 1실시의 구성은

도 1a는 본 발명의 로패스필터 회로와 정전류달링톤트랜지스터 회로를 한 개의 정전류달링톤트랜지스터 증폭소자에 결합한 로패스필터의 예시 회로이다.

제1입력(IN)과 제3저항(R3)이 접속된 입력단과; 제3저항(R3)과 제4저항(R4)이 직렬로 접속되며, 제3저항(R3)과 제4저항(R4)의 접속점에서 제1콘덴서(C1)가 접속되며, 제1콘덴서(C1)의 다른 단자가 제1정전류달링톤트랜지스터(CCDT)의 제1트랜지스터(Q1)의 에미터에 접속되고, 제4저항(R4)과 제1정전류달링톤트랜지스터(CCDT)의 제1트랜지스터(Q1)의 베이스와 제2콘덴서(C2)가 접속되고, 제2콘덴서(C2)의 다른 단자가 접지로 접속되는 제1로패스필터단(LPF)과; 제1트랜지스터(Q1)의 에미터와 제2트랜지스터(Q2)의 베이스와 제1저항(R1)이 접속되고, 제2트랜지스터(Q2)의 에미터와 제1정전압원(CV1)이 접속되며, 제1정전압원(CV1)의 다른 단자와 제1저항(R1)의 다른 단자가 접속된 제1정전류달링톤트랜지스터(CCDT)와; 제1정전류달링톤트랜지스터(CCDT)의 제1저항(R1)과 제1정전압원(CV1)의 접속점에 제1부하(LD1)가 접속되고 제1출력(OUT)이 접속된 출력단; 으로 구성되어있다.

본 발명의 제 2실시의 구성은

도 4a는 본 발명의 로패스필터 회로와 정전류달링톤트랜지스터 회로를 한 개의 정전류달링톤트랜지스터 증폭소자에 결합되어 있으며 필터의 입력단에 버퍼증폭기가 설치된 로패스필터의 예시 회로이다.

제4입력단자(IN4)와 제43트랜지스터(Q43)의 베이스가 접속된 입력단과, 제43트랜지스터(Q43)의 에미터와 제45저항(R45)과 제43저항(R43)이 접속되고, 제45저항(R45)의 다른 단자가 제4CCDT(CCDT4)의 제41저항(R41)과 제41정전압원(CV41)의 접속점에 연결된 제4버퍼증폭단(BUFFER4)과; 제43저항(R43)과 제44저항(R44)이 직렬로 접속되며 제43저항(R43)과 제44저항(R44)의 접속점에서 제41콘덴서(C41)가 접속되며, 제41콘덴서(C41)의 다른 단자가 제4CCDT(CCDT4)의 제41트랜지스터(Q41)의 에미터에 접속되고, 제44저항(R44)과 제4CCDT(CCDT4)의 제41트랜지스터(Q41)의 베이스와 제42콘덴서(C42)가 접속되고, 제42콘덴서(C42)의 다른 단자가 접지로 접속되는 제4로패스필터단(LPF4)과; 제41트랜지스터(Q41)의 에미터와 제42트랜지스터(Q42)의 베이스와 제41저항(R41)이 접속되고, 제42트랜지스터(Q42)의 에미터와 제41정전압원(CV41)이 접속되며, 제41정전압원(CV41)의 다른 단자와 제41저항(R41)의 다른 단자가 접속된 제4CCDT(CCDT4)와; 제4CCDT(CCDT4)의 제41저항(R41)과 제41정전압원(CV41)의 접속점에 제41부하(LD41)와 제4출력(OUT4)이 접속된 출력단; 으로 구성되어있다.

본 발명의 제 3실시의 구성은

도 5는 정전류달링톤트랜지스터 증폭회로에서 정전류증폭단을 다단 결합한 필터회로의 예시 회로이다.

제5입력(IN5)과 제51트랜지스터(Q51)의 베이스와 접속된 입력단과; 제51트랜지스터(Q51)의 에미터와 제51저항(R51)과 제51코일(L51)과 접속되고, 제51코일(L51)의 다른 단자와 제51콘덴서(C51)와 제52트랜지스터(Q52)의 베이스와 접속되는 제1정전류기능단(FUN1)과; 제52트랜지스터(Q52)의 에미터와 제53저항(R53)과 제52저항(R52)이 접속되며, 제52저항(R52)의 다른 단자와 제52콘덴서(C52)와 제53트랜지스터(Q53)의 베이스와 접속되는 제2정전류기능단(FUN2)과; 제53트랜지스터(Q53)의 에미터와 제54트랜지스터(Q54)의 베이스와 제54저항(R54)이 접속되고, 제54트랜지스터(Q54)의 에미터와 제51정전압원(CV51)이 접속되며, 제51정전압원(CV51)의 다른 단자와 제54저항(R54)의 다른 단자와 제53저항(R53)의 다른 단자와 제51저항(R51)의 다른 단자가 접속된 제5CCDT(CCDT5)와; 제5CCDT(CCDT5)의 제54저항(R54)과 제51정전압원(CV51)의 접속점에 제51부하(LD51)와 제5출력(OUT5)이 접속된 출력단; 으로 구성되어있다.

본 발명의 제 1실시 예로서

도 1a에서 제1로패스필터단(LPF)은 제1차 필터인 제3저항(R3)과 제1콘덴서(C1), 제2차 필터인 제4저항(R4)과 제2콘덴서(C2)가 정전류달링톤트랜지스터단의 제1트랜지스터(Q1)의 베이스와 에미터에 결합한 2차 액티브 로패스필터회로이다.

제3저항(R3)과 제4저항(R4)과 제1콘덴서(C1)와 제2콘덴서(C2)로 구성된 제1로패스필터단(LPF)은 정전류달링톤트랜지스터단(CCDT)(이하 CCDT라고 한다)의 제1트랜지스터(Q1)의 베이스와 제1트랜지스터(Q1)의 에미터와 결합되어 액티브 로패스필터로 동작한다. 제1CCDT(CCDT)와 제1로패스필터단(LPF)을 결합함에 있어서 제1트랜지스터(Q1)를 공동으로 사용한다는 것이 특징이다. 이렇게 제1트랜지스터(Q1)를 공동으로 사용함으로써 트랜지스터 수량을 줄일 수 있으며 트랜지스터에서 소모되는 전력도 절약할 수 있는 장점이 있다. 또한, 트랜지스터가 점유하는 실장 면적도 절약되는 이점이 있다. 또한, 제1로패스필터단(LPF)의 부하로 작용하는 제1CCDT(CCDT)의 입력 임피던스가 높기 때문에 로패스필터를 설계할 때 임피던스를 높게 설계하는 것이 가능하여 로패스필터단 설계가 자유롭다.

제3저항(R3)과 제4저항(R4)을 동일한 값 R로 하면

R3 = R4 = R

차단주파수 f0는

f0 = Q / (3.14 * C1 * R) = 1 / (4 * 3.14 * Q * C2 * R) --- 수학식 2

가 된다.

제1로패스필터단(LPF)이 제1CCDT(CCDT)의 고 입력임피던스 입력에 결합되어 있음으로 제1로패스필터단(LPF)의 임피던스 설계가 쉬운 장점이 있다. 즉, 제1CCDT(CCDT)의 입력 임피던스가 높아서 제1로패스필터단(LPF)의 임피던스를 높게 설계하는 것이 가능하다.

또한, 제1로패스필터단(LPF)에서 소비하는 전력이 없음으로 절전 효과가 있고, 제1로패스필터단(LPF)에 증폭소자가 없음으로 동작점 설계를 할 필요가 없어 왜곡이 발생하지 않는다.

도 1b는 제1b로패스필터단(LPF-1b)이 패시브필터로 구성된 예시회로이다.

도 1b에서 제1b로패스필터단(LPF-1b)은 제1차필터인 제3b저항(R3b)과 제1b콘덴서(C1b), 제2차필터인 제4b저항(R4b)과 제2b콘덴서(C2b)가 제1bCCDT(CCDT-1b)의 제1b트랜지스터(Q1b)의 베이스와 결합한 2차 패시브 로패스필터회로이다.

제3b저항(R3b), 제4b저항(R4b), 제1b콘덴서(C1b), 제2b콘덴서(C2b)로 구성된 제1b로패스필터단(LPF-1b)과 제1bCCDT(CCDT-1b)의 제1b트랜지스터(Q1b)의 베이스와 결합되어 패시브 로패스필터로 동작한다. 제1bCCDT(CCDT-1b)와 제1b로패스필터단(LPF-1b)을 결합함에 있어서 제1b트랜지스터(Q1b)를 공동으로 사용한다는 것이 특징이다. 이렇게 제1b트랜지스터(Q1b)를 공동으로 사용함으로써 트랜지스터 수량을 줄일 수 있으며 트랜지스터에서 소모되는 전력도 절약할 수 있는 장점이 있다. 또한, 트랜지스터가 점유하는 실장 면적도 절약되는 이점이 있다. 또한, 제1b로패스필터단(LPF-1b)의 부하로 작용하는 제1bCCDT(CCDT-1b)의 입력 임피던스가 높기 때문에 로패스필터를 설계할 때 임피던스를 높게 설계하는 것이 가능하여 로패스필터단 설계가 자유롭다.

본 발명의 제 2실시 예로서

도 4a에서 제4로패스필터단(LPF4) 앞에 제4버퍼증폭단(BUFFER4)을 설치하여 제4로패스필터단(LPF4)을 드라이브하며, 제4로패스필터단(LPF4)은 제1차필터인 제43저항(R43)과 제41콘덴서(C41), 제2차필터인 제44저항(R44)과 제42콘덴서(C42)가 제4CCDT(CCDT4)의 제41트랜지스터(Q41)의 베이스와 에미터에 결합한 2차 액티브 로패스필터회로이다.

제43저항(R43)과 제44저항(R44)과 제41콘덴서(C41)와 제42콘덴서(C42)로 구성된 제4로패스필터단(LPF4)과 제4CCDT(CCDT4)의 제41트랜지스터(Q41)의 베이스와 제41트랜지스터(Q41)의 에미터와 결합되어 액티브 로패스필터로 동작한다. 제4CCDT(CCDT4)와 제4로패스필터단(LPF4)을 결합함에 있어서 제41트랜지스터(Q41)를 공동으로 사용한다는 것이 특징이다. 이렇게 제41트랜지스터(Q41)를 공동으로 사용함으로써 트랜지스터 수량을 줄일 수 있으며 트랜지스터에서 소모되는 전력도 절약할 수 있는 장점이 있다. 또한, 트랜지스터가 점유하는 실장 면적도 절약되는 이점이 있다. 또한, 제4로패스필터단(LPF4)의 부하로 작용하는 제4CCDT(CCDT4)의 입력 임피던스가 높기 때문에 로패스필터를 설계할 때 임피던스를 높게 설계하는 것이 가능하여 로패스필터단 설계가 자유롭다.

제43저항(R43)과 제44저항(R44)을 동일한 값 R4로 하면

R43 = R44 = R4

차단주파수 f0는

f0 = Q / (3.14 * C41 * R4) = 1 / (4 * 3.14 * Q * C42 * R4) --- 수학식 3

가 된다.

제4로패스필터단(LPF4)에 들어오는 신호 주파수가 차단주파수 부근에서는 필터의 임피던스가 낮아지기 시작한다. 이때부터 제4CCDT(CCDT4)의 높은 입력임피던스의 효과를 얻기 어렵게 된다. 그래서 제4로패스필터단(LPF4)의 앞에 버퍼증폭기를 설치해야 할 필요 있다. 이때 제4CCDT(CCDT4)의 제41트랜지스터(Q41)의 베이스 단자의 전위가 정전압이라는 것을 이용하여 제4로패스필터단(LPF4) 앞에 제43트랜지스터(Q43)와 제45저항(R45)으로 구성된 제4버퍼증폭단(BUFFER4)을 설치함으로써 입력 임피던스를 높일 수 있다.

제4버퍼증폭단(BUFFER4)의 제43트랜지스터(Q43)도 정전류달링톤트랜지스터 동작을 한다.

그 동작원리를 설명하면,

제4버퍼증폭단(BUFFER4)의 제43트랜지스터(Q43)의 에미터에 접속된 제45저항(R45) 양단의 전압 V_R45는

V_R45 = Vbe_Q41 + V_R41

V_R45 = Vbe_Q41 + Vbe_Q42 + V_CV41 ------ 수학식 4

로서 Vbe_Q41, Vbe_Q42, V_CV41 모두 정전압원으로 제45저항(R45) 양단은 항상 정전압을 유지하도록 동작한다. 그리고 제4CCDT(CCDT4)의 동작에 의해서 제41트랜지스터(Q41)의 베이스에 전류가 흐르지 않음으로 로패스필터단(제4로패스필터단(LPF4)의 제43저항(R43), 제44저항(R44)에서 전압강하는 발생하지 않는다.

제4CCDT(CCDT4)의 제41트랜지스터(Q41)의 베이스의 전위가 일정하게 유지하고 있음으로 제4버퍼증폭단(BUFFER4)의 제43트랜지스터(Q43)의 에미터 제45저항(R45) 양단에는 항상 일정한 전압이 되도록 제4CCDT(CCDT4)가 제어하게 된다.

그러므로 제45저항(R45)에 흐르는 전류는 일정하며, 제43트랜지스터(Q43)의 컬렉터에서 에미터로 흐르는 전류도 일정하고 제43트랜지스터(Q43)의 베이스에서 에미터로 흐르는 전류도 일정하게 흐르는 정전류달링톤트랜지스터의 동작을 하는 것이다.

제4로패스필터단(LPF4) 앞에 제4버퍼증폭단(BUFFER4)을 설치하여 제4로패스필터단(LPF4)을 드라이브하기 때문에 제4로패스필터단(LPF4)의 임피던스를 낮게 설계하는 것이 가능하며, 제4버퍼증폭단(BUFFER4)에 의해서 제4입력(IN4)의 임피던스가 높은 특징이 있다. 즉, 입력에 제4버퍼증폭단(BUFFER4)이 설치되어 있음으로 필터단의 임피던스를 자유롭게 설계할 수 있다.

또한, 로패스필터단에서 소비하는 전력이 없음으로 절전 효과가 있고, 로패스필터단에 증폭소자가 없음으로 동작점 설계를 할 필요가 없으며 왜곡이 발생하지 않는다.

도 4b는 제4b로패스필터단(LPF4b)이 패시브필터로 구성된 예시회로이다.

제4b로패스필터단(LPF4b)는 제1차필터인 제43b저항(R43b)과 제41b콘덴서(C41b), 제2차필터인 제44b저항(R44b)과 제42b콘덴서(C42b)가 제4bCCDT(CCDT4b)의 제41b트랜지스터(Q41b)의 베이스에 결합한 2차 패시브 로패스필터회로이다.

제43b저항(R43b)과 제44b저항(R44b)과 제41b콘덴서(C41b)과 제42b콘덴서(C42b)로 구성된 제4b로패스필터단(LPF4b)과 제4bCCDT(CCDT4b)의 제41b트랜지스터(Q41b)의 베이스와 결합되어 패시브 로패스필터로 동작한다.

제4bCCDT(CCDT4b)와 제4b로패스필터단(LPF4b)을 결합함에 있어서 제41b트랜지스터(Q41b)를 공동으로 사용한다는 것이 특징이다. 이렇게 제41b트랜지스터(Q41b)를 공동으로 사용함으로써 트랜지스터 수량을 줄일 수 있으며 트랜지스터에서 소모되는 전력도 절약할 수 있는 장점이 있다. 또한, 트랜지스터가 점유하는 실장 면적도 절약되는 이점이 있다. 또한, 제4b로패스필터단(LPF4b)의 부하로 작용하는 제4bCCDT(CCDT4b)의 입력 임피던스가 높기 때문에 로패스필터를 설계할 때 임피던스를 높게 설계하는 것이 가능하여 로패스필터단 설계가 자유롭다.

제4b로패스필터단(LPF4b) 앞에 제4b버퍼증폭단(BUFFER-4b)을 설치하여 제4b로패스필터단(LPF4b)을 드라이브하기 때문에 제4b로패스필터단(LPF4b)의 임피던스를 낮게 설계하는 것이 가능하며, 제4b버퍼증폭단(BUFFER-4b)에 의해서 제4입력(IN4)의 임피던스가 높은 특징이 있다. 즉, 입력에 제4b버퍼증폭단(BUFFER-4b)이 설치되어 있음으로 필터단의 임피던스를 자유롭게 설계할 수 있다.

본 발명의 제 3실시 예로서.

도 4a에서 제41트랜지스터(Q41)와 제41저항(R41)로 이루어진 정전류증폭단을 제1정전류증폭단이라고 하고, 제43트랜지스터(Q43)와 제45저항(R45)로 이루어진 정전류증폭단을 제2정전류증폭단이라고 하면 정전류증폭단을 2단으로 구성한 정전류달링톤트랜지스터이다.

이와 같이 정전류증폭단을 3단, 4단 필요에 따라 구성하는 것이 가능하다. 이러한 각 증폭단을 제1정전류증폭단, 제2정전류증폭단,...과 같이 표현할 수 있다. 이러한 각 정전류증폭단이 필터와 같이 구성한 정전류증폭단을 정전류기능단이라고 표현 하기로 한다. 이러한 각 정전류기능단을 제1정전류기능단, 제2정전류기능단,... 으로 표현하기로 한다.

도 5에서

제1정전류기능단(FUN1)의 제51트랜지스터(Q51)도 정전류달링톤트랜지스터 동작을 한다.

그 동작원리를 설명하면,

제1정전류기능단(FUN1)의 제51트랜지스터(Q51)의 에미터에 접속된 제51저항(R51) 양단의 전압 V_R51은 수학식 4와 같은 개념으로

V_R51 = Vbe_Q52 + V_R53

V_R51 = Vbe_Q52 + Vbe_Q53 + V_R54

V_R51 = Vbe_Q52 + Vbe_Q53 + Vbe_Q54 + V_CV51

로서 Vbe_Q52, Vbe_Q53, Vbe_Q54, V_CV51 모두 정전압원으로 제51저항(R51) 양단은 항상 정전압을 유지하도록 동작한다.

제5CCDT(CCDT5)의 정전류달링톤트랜지스터 동작에 의해서 제52트랜지스터(Q52)의 베이스에 전류가 흐르지 않음으로 제1정전류기능단(FUN1)의 코일 L51에서 전압강하는 발생하지 않는다.

제2정전류기능단(FUN2)의 제52트랜지스터(Q52)의 베이스의 전위가 일정하게 유지하고 있음으로 제1정전류기능단(FUN1)의 제51트랜지스터(Q51)의 에미터 제51저항(R51) 양단에는 항상 일정한 전압이 되도록 제5CCDT(CCDT5)가 제어하게 된다.

그러므로 제51저항(R51)에 흐르는 전류는 일정하며, 제51트랜지스터(Q51)의 컬렉터에서 에미터로 흐르는 전류도 일정하고 제51트랜지스터(Q51)의 베이스에서 에미터로 흐르는 전류도 일정하게 흐르는 정전류달링톤트랜지스터 동작을 하는 것이다.

제2정전류기능단(FUN2)의 제52트랜지스터(Q52)도 정전류달링톤트랜지스터 동작을 한다.

그 동작원리를 설명하면,

제2정전류기능단(FUN2)의 제52트랜지스터(Q52)의 에미터에 접속된 제53저항(R53) 양단의 전압 V_R53은 수학식 4와 같은 개념으로

V_R53 = Vbe_Q53 + V_R54

V_R53 = Vbe_Q53 + Vbe_Q54 + V_CV51

로서 Vbe_Q53, Vbe_Q54, V_CV51 모두 정전압원으로 제53저항(R53) 양단은 항상 정전압을 유지하도록 동작한다.

제5CCDT(CCDT5)의 동작에 의해서 제53트랜지스터(Q53)의 베이스에 전류가 흐르지 않음으로 제2정전류기능단(FUN2)의 제52저항(R52)에서 전압강하는 발생하지 않는다.

제5CCDT(CCDT5)의 제53트랜지스터(Q53)의 베이스의 전위가 일정하게 유지하고 있음으로 제2정전류기능단(FUN2)의 제52트랜지스터(Q52)의 에미터에 접속된 제53저항(R53) 양단에는 항상 일정한 전압이 되도록 제5CCDT(CCDT5)가 제어하게 된다.

그러므로 제53저항(R53)에 흐르는 전류는 일정하며, 제52트랜지스터(Q52)의 컬렉터에서 에미터로 흐르는 전류도 일정하고 제52트랜지스터(Q52)의 베이스에서 에미터로 흐르는 전류도 일정하게 흐르는 정전류달링톤트랜지스터 동작을 하는 것이다.

도 5에서 제1정전류기능단(FUN1)의 기능은 제51코일(L51)과 제51콘덴서(C51)에 의한 로패스필터 기능을 한다. 제2정전류기능단(FUN2)은 제52저항(R52)과 제52콘덴서(C52)에 의한 로패스필터 기능을 한다.

도 5와 같이 정전류증폭단 마다 필요에 따라서 제1정전류기능단(FUN1), 제2정전류기능단(FUN2) 등과 같이 기능을 부여하면 입력신호를 각 정전류증폭단에서 독립된 처리를 하는 것이 가능하다. 즉 독립 기능의 다단 필터를 구성할 수 있다.

1. 회로소자가 줄고, 회로 실장 면적을 줄임으로써 원가를 낮출 수 있다.

2. 로패스필터단의 트랜지스터를 제거함으로써 전력손실이 줄어든다.

3. 로패스필터단이 정전류달링톤트랜지스터 회로의 입력에 구성되어 있음으로써 입력임피던스가 높다.

4. 로패스필터 앞에 드라이브단을 간단히 설치할 수 있어 드라이브 회로가 간단히 구성된다.

5. 고 임피던스회로에 필터를 설치함으로써 필터의 설계가 자유롭다.

6. 다단 정전류증폭단으로 구성할 수 있어 여러 가지 기능의 필터를 혼합하는 것이 가능하다.

Claims

제1트랜지스터(Q1)의 에미터와 제2트랜지스터(Q2)의 베이스와 제1저항(R1)이 접속되고, 제2트랜지스터(Q2)의 에미터와 제1정전압원(CV1)이 접속되며, 제1정전압원(CV1)의 다른 단자와 제1저항(R1)의 다른 단자가 접속되어, 구성된 정전류달링톤트랜지스터에서

필요한 주파수를 선택하기 위한 필터단의 증폭소자와 정전류달링톤트랜지스터의 증폭소자를 제1트랜지스터(Q1)가 공동으로 사용되는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터.
삭제
제3저항(R3)과 제4저항(R4)이 직렬로 접속되며, 제3저항(R3)과 제4저항(R4)의 접속점에서 제1콘덴서(C1)가 접속되며, 제1콘덴서(C1)의 다른 단자가 제1CCDT(CCDT)의 제1트랜지스터(Q1)의 에미터에 접속되고, 제4저항(R4)과 제1CCDT(CCDT)의 제1트랜지스터(Q1)의 베이스와 접속점에서 제2콘덴서(C2)가 접속되고, 제2콘덴서(C2)의 다른 단자가 접지로 접속되어 구성된 필터단과;

제1트랜지스터(Q1)의 에미터와 제2트랜지스터(Q2)의 베이스와 제1저항(R1)이 접속되고, 제2트랜지스터(Q2)의 에미터와 제1정전압원(CV1)이 접속되며, 제1정전압원(CV1)의 다른 단자와 제1저항(R1)의 다른 단자가 접속되어 구성된 제1CCDT(CCDT); 의 정전류달링톤트랜지스터에서

필요한 주파수를 선택하기 위한 필터단의 증폭소자와 정전류달링톤트랜지스터의 증폭소자를 제1트랜지스터(Q1)가 공동으로 사용되는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터.
제41트랜지스터(Q41)의 에미터와 제42트랜지스터(Q42)의 베이스와 제41저항(R41)이 접속되고, 제42트랜지스터(Q42)의 에미터와 제41정전압원(CV41)이 접속되며, 제41정전압원(CV41)의 다른 단자와 제41저항(R41)의 다른 단자가 접속되어 구성된 제4CCDT(CCDT4)과;

제4입력(IN4)과 제43트랜지스터(Q43)의 베이스와 접속되고, 제43트랜지스터(Q43)의 에미터와 제45저항(R45)이 접속된 접속점에서 필터단으로 접속되고, 제45저항(R45)의 다른단자가 제4CCDT(CCDT4)의 제41저항(R41)과 제41정전압원(CV41)의 접속점에 연결되어 구성된 제4버퍼증폭단(BUFFER4)과;

필요한 주파수를 선택하기 위해 구성된 필터단; 으로 구성되어

제4버퍼증폭단(BUFFER4)이 필터단 앞에 설치되며, 제43트랜지스터(Q43)와 제41트랜지스터(Q41)와 제42트랜지스터(Q42)의 구성으로 정전류달링톤트랜지스터로 동작하는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터.
삭제
제53트랜지스터(Q53)의 에미터와 제54트랜지스터(Q54)의 베이스와 제54저항(R54)이 접속되고, 제54트랜지스터(Q54)의 에미터와 제51정전압원(CV51)이 접속되며, 제51정전압원(CV51)의 다른 단자와 제54저항(R54)의 다른 단자가 접속되어 구성된 제5CCDT(CCDT5)와;

제51트랜지스터(Q51)와 제51저항(R51)과 필터(L51, C51)로 구성된 제1정전류기능단(FUN1)과;

제52트랜지스터(Q52)와 제53저항(R53)과 필터(R52, C52)로 구성된 제2정전류기능단(FUN2);으로 구성된 정전류달링톤트랜지스터에서

적어도 한 개의 정전류기능단이 설치되며, 정전류기능단의 증폭소자가 제5CCDT(CCDT5)와 결합하여 정전류달링톤트랜지스터로 동작하는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 정전류달링톤트랜지스터.